专利名称：点阵式行打印机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种点阵式行打印机，其包括一个进行往复运动的打印部件和一个进行与其相反方向运动的梭动部件。
点阵式行打印机装置在打印部件进行直线往复运动的同时完成打印工作。然后，当完成一行的打印时，通过将纸向与其垂直的方向送进，而实现连续打印。这种打印部件具有许多个点阵元件，因此重量较大。于是，由于打印部件的往复运动，打印机就产生振动。
为防止这种现象发生，在打印机中设置了一个产生与打印部件运动方向相反方向运动的梭动部件。该梭动部件的运动与打印部件的运动相平衡。因此，可以防止打印机的振动。在配备产生这种反方向运动的梭动部件的点阵式行打印机上，需要提高往复运动的速度。
图8是表示先有技术的立体图。图9则是先有技术的截面图。
如图8和图9所示，一个平衡用的梭动部件9与一个打印用的梭动部件8呈面对面的位置关系设置。
打印用梭动部件8包括带有许多个点阵打印元件的打印部件80。打印部件80安装在沿梭动轴85运动的梭动架81上。打印部件80的结构是这样，即有多个针式点阵元件列按预定的间隔排布，每个上面都有许多个竖直布置的针式点阵元件。
线圈82通过一磁轭86安装在梭动架81之下。磁体84固定在底框(磁轭)83上，与线圈82呈面对面的位置关系布置。请注意，标号87表示往复运动的一个导辊，标号88代表平衡重。
在另一面，平衡用梭动部件9有平衡重90与打印部件80的重量相平衡。该平衡重90安装在沿梭动轴95运动的梭边架91上。线圈92通过一磁轭96安装在梭动架91之下。磁体94固定在底框(磁轭)93上，与线圈92呈面对面的位置关系布置。请注意，标号97表示往复运动的一个导辊。
这种打印机构基于这样的原理，即打印部件80借助于一线性马达作往复运动。这样，有线圈82固定于其上的梭边部件81沿与纸71的送进方向呈直角的方向进行往复运动。随着这种运动，可驱动打印部件80的针式点阵打印元件压向压纸卷筒70，从而在纸71上实施打印。
根据线性马达的动力学原理，通过处于安置在线圈82之下的永磁体84所产生的磁场之中就有电流流过线圈82。随之，与线圈82固定在一起梭动部件81则按弗来明左手定律进行运动。
另外，平衡用梭动部件9根据与打印用梭动部件8相同的原理，沿与打印用梭动部件运动方向相反的方向运动。这样就抵消了打印用梭动部件的惯性动量，从而防止了振动。
要提高打印速度，就必须要加快打印部件往复运动的速度。为此目的，考虑采取的方法有，通过减轻进行往复运动的元件的重量来减小线性马达的负载，或是增大线性马达的输出功率。
前一种方法需要减轻线圈82、92，梭动架81、91和线圈底板86、96的重量。减轻线圈82、92的重量导致线圈82、92的规格缩小。无论如何这会带来线性马达输出功率的下降。因此线圈的重量不能减轻。
另外，因为要承受打印的反作用力，以及实现稳定的往复运动，梭动架81的重量也很难减轻许多。
再有，按照先有技术，线圈底板86、96起着磁轭的作用。出于这个原因，线圈底板要求有一最小厚度，以足以使磁体的磁通量不致饱和。因此，这就造成一个问题，即线圈底板的重量难于减轻。
从另一方面讲，提高线性马达的输出功率就要增大线圈或磁体。相应地，出现的问题是整个装置的体积增大。
除此之外，按照先有技术，打印用梭动部件8和平衡用梭动部件9隔纸相互对置，造成打印机体积增大的问题。
本发明的主要目的是提供一种点阵式行打印机，其能提高打印部件往复运动的速度。
本发明的另一个目的是提供一种点阵式行打印机，其能减轻往复运动机构的移动部件的重量。
本发明的再一个目的是提供一种点阵式行打印机，其能使线圈底板的板厚减薄。
本发明的又一个目的是提供一种点阵式行打印机，其能够限制由于往复运动而产生的振动。
本发明的又一个目的是提供一种点阵式行打印机，其能够实现缩小打印机尺寸的目的。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，点阵式行打印机包括一个进行往复运动以完成点阵打印的打印用梭动部件和一个沿与打印用梭动部件运动方向相反方向运动的平衡用梭动部件。该打印用梭动部件包括一个第一磁回路，其具有一第一磁体和一第一磁轭，它们呈面对面的位置关系配置，以及位于第一磁回路的磁隙之中且其上装有第一线圈的一第一线圈底板。该打印用梭动部件还包括一个具有多个点阵打印元件的打印部件、一个与打印部件安装在一起的打印梭动架和一对将第一线圈底板连接到打印梭动架上的第一连接臂。该平衡用梭动部件包括一个第二磁回路，其具有一第二磁体和一第二磁轭，它们呈面对面的位置关系配置；还包括一个位于第二磁回路的磁隙之中且其上装有第二线圈的第二线圈底板和一个起平衡打印作用的平衡部件。该平衡梭动部件还包括一个与平衡部件安装在一起的梭动架和一对将第二线圈底板连接到梭动架上的第二连接臂。
根据本发明的上述方面，梭动部件的线圈底板不起磁轭功能的作用。那么，要另外提供一个固定的磁轭。线圈底板利用连接臂与梭动架装设在一起，因此，只要线圈底板的厚板足以承受线圈即可。采用这种结构，梭动部件的运动部件的重量可以减轻。相应地，打印部件就能够进行高速运动，从而进行高速打印。
再进一步，根据本发明的另一方面，在纸上进行点阵打印的点阵式行打印机包括一个打印用梭动部件和一个平衡用梭动部件，前者进行往复运动以完成点阵打印，后者位于前者之下且进行与打印用梭动部件运动方向相反的运动。
根据本发明的这一方面，平衡用梭动部件安装在打印用梭动部件之下，由此可使整个装置的结构紧凑。再者，承受往复运动反作用力的每个磁体相互靠近布置；另外，两个梭动部件的运动部件也相互靠近布置。这样，作用于整个装置上的振动从整体上可以得到限制。因此可以实现高速运动。
本发明的其它特点和优点随着下面结合附图所进行的介绍将会更加明显。
已并入本说明书并作为其中一个组成部分的附图给出了本发明的一个优选实施例，并且结合上述一般介绍和下面关于优选实施例的详细描述，起到了对本发明的原理作出解释的作用，其中
图1是表示本发明一个实施例的立体图；图2是本发明实施例的侧视图；图3是本发明实施例的前视图；图4是表示图2的梭动部件的分解图；图5是表示磁回路的立体图；图6是表示图1的打印梭动架的前视图；图7是表示图2的梭动架的零件分解立体图；图8是表示先有技术的立体图；以及图9是表示先有技术的截面图。
图1是本发明一个实施例的立体图。图2是本发明实施例的侧视图。图3是本发明实施例的前视图。图4是表示梭动部件的分解图。图5是表示磁回路的立体图。图6是表示图1中打印梭动架的前视图。图7是表示图1梭动架的立体图。
如图1所示，点阵式行打印机的结构是，打印梭动部件2与打印部件1安装在一起，在该打印用梭动部件2之下提供有平衡用梭动部件11。打印部件1配备有许多个点阵打印元件。如众所周知的那样，打印部件1由多个针式打印元件列构成，每一列都有许多个按预定间隔布置排列成一行的针式点阵打印元件。而且还提供有图中末示出的压纸卷筒，与打印部件1呈面对面的位置关系布置。
如图6和图7所示，打印用梭动部件2包括一个沿梭动轴10运动的梭动架3。该梭动架3与打印部件1安装在一起。而且梭动架3上还装有往复运动用的导辊8。再有，线圈底板4是由重量轻的非磁性材料构成的。
在线圈底板4的底面上有多个线圈5。一对连接臂9用螺钉固定在线圈底板4的两边缘上。两连接臂9用螺钉固定在梭动架3的两边缘上。由此，如图6所示，梭动架3、一对连接臂9和线圈底板4结合在一起构成一箱式结构。
另一方面，如图7所示，平衡用梭动部件11包括沿梭动轴20运动的梭动架13。梭动架13与平衡重部件26安装在一起。梭动架13上也装设有往复运动用的导辊18。再有，线圈底板14是由重量轻的非磁性材料制成。
线圈底板14在其表面上具有多个线圈15。一对连接臂19用螺钉固定在线圈底板14的两边缘上。两连接臂19用螺钉固定在梭动架13的两边缘上。同样，梭动架13、一对连接臂19和线圈底板14由此结合在一起构成一箱式结构。
下面将阐述磁回路的结构。如图4和图5所示，磁回路包括一个截面呈E形的支撑框架25。支撑框架25具有上臂25-1、中间臂25-2和下臂25-3。各臂25-1、25-2和25-3之间的间距是固定的。
一第一磁轭28-1装设于上臂25-1的下表面上。磁轭6和一第一永磁体7设置在中间臂25-2的上表面上，与第一磁轭28-1呈面对面的位置关系布置。再有，磁轭16和一第二永磁体17固着在中间臂25-2的下表面上。一第二磁轭28-2固着于下臂25-3的上表面上，与第二永磁体17呈面对面的位置关系布置。
如图4所示，支撑框架25的第一臂25-1插入到打印用梭动部件2的梭动架3和线圈底板4之间。支撑框架25的第二臂25-2插入到打印用梭动部件2的线圈5和平衡用梭动部件12的线圈15之间。支撑框架25的第三臂25-3插入到平衡用梭动部件12的梭动架13和线圈底板14之间。
采用这种布置形式，其截面如图2所示，前视如图3所示。亦即，在打印用梭动部件2中，第一线圈底板4上设置的线圈5处于第一磁轭28-1和第一永磁体7的磁隙之中。另外，在平衡用梭动部件12中，第二线圈底板14上设置的线圈15处于第二磁轭28-2和第二永磁体17的磁隙之中。
这样，平衡用梭动部件12与打印用梭动部件2相对于磁回路的支撑框架25呈相互对称的位置关系配置。因此，原来都需要较大装配空间的梭动机构现在可用紧凑的方式装配起来。再者，每个都要承受往复运动作用的永久磁体7、17相互靠近布置；另外，两个梭动部件2、12的往复运动部件也相互靠近。由此作用于整个装置上的振动从整体上得到限制。从而可以实现高速运动。
两个梭动部件2、12包括可移动的线圈部件和磁回路、它们是相互独立的。因此，可移动的线圈部件的结构可以是，线圈底板联接到梭动架的两边缘的连接臂上，且线圈安装在线圈底板上。
此线圈底板不起磁轭的作用，因此不需要使其成为具有一定厚度不至为磁体的磁通所饱和的磁轭。所以，线圈底板可以减薄。再者，该线圈底板由非磁性材料如铝、不锈钢等材料构成，这样可以减轻重量。
除此之外，线圈底板不受磁体吸引，因此线圈底板承受磁体的吸力所需的强度可以忽略不计。根据上述情况，线圈底板可以减薄，从而得到重量轻的线圈底板。因此，可以减轻梭动部件的运动件的重量。相应地，打印部件的往复运动速度可以随之提高。
另外，如图4所示，由于打印用梭动部件2和平衡用梭动部件12可以这种方式构成，即线圈的运动部件和磁回路是相互独立的，所以线圈部件本身完全不受磁体的影响。这样，当在维修或类似操作中要更换时易于将线圈装上和拆下。
如图4所示，在两个梭动部件(即打印用梭动部件和平衡用梭动部件)的磁回路中，框架25呈E形，其上安装的磁体装配板6、16和磁轭板28-1、28-2的每一个相互之间呈面对面的位置关系布置。由此可以保证其装配表面的平整度。这就有可能使线性马达中的间隙均匀化。从而也就可以实现更均匀一致的加速。
进一步讲，可运动的线圈部件具有这样一个箱形结构，即线圈底板固定到梭动架的两边缘的连接臂上，因此实际上能够使梭动架的强度增加。从而可以得到重量较轻的梭动架。
此外，两个梭动部件的梭动架、连接臂和可运动的线圈部件都是通用件。因此就有可能降低成本和提高组装性能。
除上述讨论的实施例以外，本发明可进行如下改进。其一，尽管支撑框架在此采用的是E形，但是支撑框架的结构并不局限于这种形状，其二，此处一直是以包括针式点阵打印元件的打印部件为例，但是本发明也适用于具有其它类型点阵打印元件的打印部件。
至此已结合实施例对本发明进行了讨论，但其在本发明要点的范围之内在实施过程中可进行多种改进。这些改进则包括在本发明的范围之内。
如上所述，根据本发明，梭动部件的线圈可动部件和磁回路是相互独立的，因此线圈可动部件的重量可以减轻。由于这个原因，打印部件的往复运动速度可以提高。再者，维修工作也便于开展。还有，由于打印用梭动部件和平衡用梭动部件的上下布置，因此使装配空间能够紧凑。
权利要求
1.一种点阵式行打印机，其包括一个进行往复运动以完成点阵打印的打印用梭动部件；以及一个进行与所述打印用梭动部件运动方向相反方向运动的平衡用梭动部件，所述打印用梭动部件包括一个具有呈面对面关系布置的一第一磁体和一第一磁轭的第一磁回路；一个位于所述第一磁回路的磁隙之中且其上装设有第一线圈的第一线圈底板；一个具有多个点阵打印元件的打印部件；一个与所述打印部件安装在一起的打印梭动架；以及一对用于连接所述第一线圈底板和所述打印梭动架的第一连接臂，所述平衡用梭动部件包括一个具有呈面对面关系布置的一第二磁体和一第二磁轭的第二磁回路；一个位于所述第二磁回路的磁隙之中且其上装设有第二线圈的第二线圈底板；一个用于平衡所述打印部件的平衡件；一个与所述平衡件安装在一起的梭动架；以及一对用于连接所述第二线圈底板和所述梭动架的所述第二连接臂。
2.如权利要求1所述的点阵式行打印机，其中，所述第一和第二线圈底板的每一个分别由非磁性材料构成。
3.如权利要求1所述的点阵式行打印机，其中，所述梭动部件的所述第一线圈底板、所述一对第一连接臂和所述梭动架联结在一起构成一个箱体，并且所述平衡梭动部件的所述第二线圈底板、所述第二连接臂和所述梭动架联结在一起构成一个箱体。
4.如权利要求1所述的点阵式行打印机，其中，所述打印部件包括各个针式点阵打印元件。
5.一种用于在纸上实现点阵打印的点阵式行打印机，其包括一个进行往复运动以完成点阵打印的打印用梭动部件；以及一个位于所述打印用梭动部件之下且进行与所述打印用梭动部件运动方向相反方向运动的平衡用梭动部件。
6.如权利要求5所述的点阵式行打印机，其中，所述打印用梭动部件包括一个具有呈面对面关系布置的一第一磁体和一第一磁轭的第一磁回路；一个位于所述第一磁回路的磁隙之中且其上装设有第一线圈的第一线圈底板；一个具有多个点阵打印元件的打印部件；一个与所述打印部件安装在一起的打印梭动架，以及一对用于连接所述第一线圈底板和所述打印梭动架的第一连接臂，而且其中所述平衡梭动架包括一个具有呈面对面关系布置的一第二磁体和一第二磁轭的第二磁回路；一个位于所述第二磁回路的磁隙之中且其上装设有第二线圈的第二线圈底板；一个用于平衡所述打印部件的平衡件；一个与所述平衡件安装在一起的梭动架；以及一对用于连接所述第二线圈底板和所述梭动架的第二连接臂。
7.如权利要求6所述的点阵式行打印机，其中，所述第一和第二线圈底板的每一个分别用非磁性材料构成。
8.如权利要求6所述的点阵式行打印机，其中，所述梭动部件的所述第一线圈底板、所述一对第一连接臂和所述梭动架联结在一起构成一个箱体，并且所述平衡用梭动部件的所述第二线圈底板、所述第二连接臂和所述梭动架联结在一起构成一个箱体。
9.如权利要求6所述的点阵式行打印机，其还包括一个支撑框架，该支撑框架包括一个上臂、一个相对于所述上臂有一固定间隙布置的中间臂和一个相对于所述中间臂和一固定间隙布置的下臂，其中，所述第一磁轭固定在所述上臂的下表面，所述第一磁体固定在所述中间臂的上表面，所述第二磁体固定在所述中间臂的下表面，并且所述第二磁轭固定在所述下臂的上表面。
10.如权利要求6所述的点阵式行打印机，其中，所述打印部件具有许多个针式点阵打印元件。
全文摘要
一种点阵式行打印机的梭动机构，其包括一个进行往复运动以完成点阵打印的打印用梭动部件和一个进行与打印用梭动部件运动方向相反方向运动的平衡用梭动部件。梭动机构由一线性马达构成，其中进行往复运动的运动部件和磁回路相互分离。采用这种结构可以减轻运动部件的重量。因此，可以进行高速往复运动，从而实现高速打印。平衡用梭动部件布置在打印用梭动部件之下。从而使整个装置的结构紧凑。
文档编号B41J19/30GK1128214SQ95116220
公开日1996年8月7日 申请日期1995年9月6日 优先权日1994年9月6日
发明者吉田雄一, 森山等 申请人:富士通株式会社